Les panneaux solaires photovoltaïques convertissent la lumière du soleil en électricité, de sorte que l'on pense que plus il y a de soleil, mieux c'est. Ce n'est pas toujours vrai, parce que la lumière du soleil ne consiste pas seulement en la lumière que vous voyez, mais aussi en un rayonnement infrarouge invisible qui transporte la chaleur. Votre panneau solaire fonctionnera très bien s'il reçoit beaucoup de lumière, mais quand il devient plus chaud, sa performance se dégrade.
L'énergie du photovoltaïque
Les panneaux solaires photovoltaïques sont des assemblages de cellules individuelles faites de semi-conducteurs Matériel. La tension d'une cellule solaire est principalement déterminée par le choix du semi-conducteur et les détails des couches de semi-conducteurs. Les cellules solaires au silicium - le choix le plus courant - émettent environ un demi-volt de chaque cellule. Le courant généré par une cellule solaire est fonction de la quantité de lumière solaire qui l'atteint. Plus il y a de rayons de soleil, plus il va générer du courant, jusqu'aux limites de la cellule. La puissance électrique est le produit du courant multiplié par la tension. Un petit panneau solaire pourrait avoir 36 cellules câblées ensemble pour produire environ 18 volts au total à un courant de 2 ampères. Ce panneau solaire serait évalué à 18 volts x 2 ampères = 36 watts de puissance de pointe. Si elle est allumée pendant une heure, elle génèrera 36 watts-heures d'énergie.
Chute de tension
Les fabricants de panneaux solaires testent leurs produits dans des conditions standard de 25 degrés Celsius (77 degrés Fahrenheit) avec une insolation de 1000 watts par mètre carré. L'insolation est une mesure de la quantité d'énergie solaire qui frappe chaque mètre carré perpendiculairement à la direction de la lumière du soleil. L'insolation peut être supérieure à 1 000 watts par mètre carré vers midi par des jours très clairs, et cela rendra votre panneau solaire plus courant, ce qui signifie plus de puissance. Malheureusement, c'est une histoire différente avec la température. Comme les températures des cellules solaires s'élèvent au-dessus de 25 degrés Celsius, le courant augmente très légèrement, mais la tension diminue plus rapidement. L'effet net est une diminution de la puissance de sortie lorsque la température augmente. Les panneaux solaires en silicium typiques ont un coefficient de température d'environ -0,4 à -0,5%. Cela signifie que pour chaque degré Celsius supérieur à 25, la puissance de sortie du réseau baisserait de ce pourcentage. À 45 degrés Celsius (113 degrés Fahrenheit), un panneau solaire de 40 watts avec un coefficient de température de -0,4 produirait moins de 37 watts.
Température de compensation
Votre performance de panneau solaire est citée pour 25 degrés Celsius, et il diminue à mesure que la température augmente. Heureusement, il augmente à nouveau lorsque la température baisse. Si vous êtes dans une région tempérée, la performance que vous perdez dans la chaleur de l'été sera restituée les jours d'hiver frais et clairs. Si ce n'est pas assez de consolation pour vous, vous pouvez également construire votre réseau solaire pour profiter des effets de refroidissement naturel des courants de canalisation du vent pour transporter la chaleur loin de vos panneaux solaires. Pour les systèmes montés sur le toit, cela peut être aussi simple que de veiller à laisser 6 pouces d'espace entre vos panneaux et votre toit. Vous pouvez adopter une approche plus active du refroidissement en utilisant le refroidissement par évaporation - en utilisant l'évaporation de l'eau pour refroidir vos panneaux de la même manière que la transpiration rafraîchit votre peau par temps chaud.
Autres matériaux solaires
Une alternative aux panneaux solaires traditionnels en silicium se présente sous la forme de panneaux à couches minces. Ils sont fabriqués avec différents matériaux semi-conducteurs, et leur coefficient de température est seulement environ la moitié de celui du silicium. Les panneaux à couche mince ne commencent pas avec une efficacité aussi élevée que les panneaux photovoltaïques à base de silicium cristallin, mais leur sensibilité plus faible à des températures plus élevées en fait une option intéressante pour les endroits très chauds. Les panneaux à couche mince sont utilisés exactement de la même manière que leurs équivalents cristallins, mais ils sont généralement moins efficaces. Leur coefficient de température varie d'environ -0,2 à -0,3 pour cent. Il existe d'autres matériaux cristallins qui commencent avec un rendement plus élevé que le silicium et qui ont également un coefficient de température positif. Cela signifie qu'ils s'améliorent à mesure que la température augmente. Ils sont également très coûteux, ce qui limite leur utilisation à certaines applications spécialisées. Finalement, cependant, ils pourraient faire leur chemin vers les maisons d'habitation.
